Основные методы применения:
обработка посевных семян в сухом виде;
смачивание семян, корней рассады и клубней высаживаемых культур в водном растворе (агаровый);
непосредственное внесение в почву при посевных работах (почвенноторфяной).
Эффект от применения довольно значителен. Зерновые культуры дают урожай на 10—15% выше обычного. Клубневые — еще больше - до 35-40%. обуславливается это тем, что в продолжение своей жизнедеятельности микроорганизмы (бактерии), постоянно вырабатывают полезные для растений питательные вещества и уничтожают вредные грибковые образования. В личном хозяйстве, на приусадебных и дачных участках, способ применения можно упростить:
При посадке картофеля, вместе с клубнем, в почву кладут совсем небольшое количество (одна-две щепотки) сухого удобрения.
Для высадки рассады, готовят густую смесь из земли и воды, с добавлением сухого АМБ. Перед непосредственной высадкой в почву, корни окунаются в этот раствор и сразу же заделываются грунтом с формированием грядок,
При посеве семян, в подготовленный рядок, насыпают в сухом виде и сразу же заделывают, т.к. бактерии не переносят прямого попадания солнечного света и могут погибнуть, поэтому лучше всего выполнять такой посев вечером или утром,
Положительное влияние наблюдается и при внесении АМБ в компосты для огородных культур, а также торфоперегнойные смеси для комнатных растений.
Вирусы - группа ультрамикроскопических облигатных внутриклеточных паразитов, способных размножаться только в клетках живых организмов (многоклеточных и одноклеточных). Среди них имеются возбудители заболеваний человека, животных, растений, насекомых, простейших и микроорганизмов.
Были открыты в 1892 г. Д. И. Ивановским при изучении причин гибели табака от мозаичной болезни.
Характерные особенности:
-не имеют клеточного строения
-не способны к росту и бинарному делению
-не содержат собственных систем метаболизма
-содержат нуклеиновые кислоты только одного типа - ДНК или РНК (обычно вирусы растений РНК-геномные, человека, бактериофаги - ДНК-геномные)
-используют рибосомы клетки-хозяина для образования собственных белков
-не размножаются на искусственных питательных средах и могут существовать только в организме восприимчивого к ним хозяина
Существуют в двух формах - внеклеточной (вириона (нет обмена веществ, не растёт, не размножается)) и внутриклеточной (репродуцирующийся/вегетативный вирус (попав в клетку, использует её биосинтетический и энергетический аппарат для репродукции новых вирусов)). Только в клетке вирус приобретает функции живого организма.
Химический состав: нуклеиновая кислота и несколько кодируемых ей белков. Сложно организованные вирусы сложнее, содержат дополнительные белковые, содержащие ещё липиды или липопротеидные оболочки, содержащие ещё углеводы.
Различают следующие формы вирусов: палочковидную, при которой вирус имеет вид прямого цилиндра (вирус табачной мозаики); нитевидную, представляющую собой эластичные изгибающиеся нити (вирусы растений и бактерий); сферическую, схожую с многогранниками (вирусы животных и человека); кубовидную, имеющую вид параллелепипедов с закругленными краями (вирусы животных и человека), и, наконец, ‘булавовидную, которая характеризуется наличием, головки и отростка (вирусы бактерий и актиномицетов).
Внеклеточная форма существования вируса — вирион — состоит из нуклеиновой кислоты и белка. Нуклеиновая кислота, представленная одной молекулой ДНК или РНК, уложена в виде спирали и окружена белковой оболочкой, называемой капсидом. Последний состоит из большого числа субъединиц белка — капсомеров, которые, в свою очередь, представлены одной или несколькими молекулами белка. Белковый капсид и нуклеиновая кислота (ДНК или РНК) носят название нуклеокапсида. По способу укладки капсомеров выделяют капсиды, построенные поспиральному или кубическому типу симметрии. В первом случае капсид имеет цилиндрическую форму, во втором — форму многогранника. К вирусам со спиральным типом симметрии относится вирус табачной мозаики. Для многих вирусов бактерий (фагов) характерен так называемый сложный тип симметрии: головка фага представляет собой многогранник (кубическая симметрия), а хвостовой отросток имеет форму цилиндра (спиральная симметрия).
Размеры вирионов различных вирусов колеблются в довольно широких пределах — от 15—18 до - 300—400 нм.
Выделяют группы вирусов, патогенных для растений, животных и, наконец, для микроорганизмов. Вирусы бактерий и актиномицетов названы фагами — бактериофагами и актинофагами. В настоящее время известны субмикроскопические агенты, поражающие грибы (микофаги) и водоросли (например, цианофаги, паразитирующие на цианобактериях). Фаги обычно имеют многогранную призматическую головку и отросток (рис. 20). Длина головки достигает 60—100 нм, отростка — 100—200 им. Призматическая головка фага покрыта оболочкой из упорядоченно расположенных капсомеров. Внутри головки имеются одна или две нити ДНК.
Отросток представляет собой белковый стержень, покрытый сверху чехлом из спирально расположенных капсомеров, способных к сокращению. Обычно отросток оканчивается базальной пластинкой с 5—6 выростами. От этой пластинки отходят тонкие нити — органы адсорбции. Через отросток ДНК из головки фага переходит в клетку пораженного микроорганизма.
В настоящее время подробно изучен механизм проникновения бактериофага в бактерии. Обычно фаг адсорбируется чувствительной к нему клеткой бактерии. Затем содержимое головки фага (ДНК) переходит в бактерию, а оболочка фага остается вне ее. После нападения фага бактерия утрачивает способность к делению, перестает двигаться. Метаболизм бактериальной клетки перестраивается под влиянием ДНК фага таким образом, что она производит не вещества собственной клетки, а бактериофага, то есть в клетке идет интенсивное образование частиц бактериофага. Наконец, клеточная стенка бактерии растворяется, и из нее выходят зрелые бактериофаги. Одна клетка бактерии служит источником нескольких сотен и даже тысяч бактериофагов.
Углеводы могут окисляться до лимонной кислоты и других органических кислот. При рассмотрении процессов дыхания и брожения было отмечено, что некоторые микроорганизмы не полностью окисляют те или иные органические соединения. В этом случае происходит накопление продуктов неполного окисления — оксалата, цитрата, сукцината, фумарата, малата, аконитата, глюконата и других кислот. Подобные процессы часто вызывают грибы. Так, виды родов Rhizopusи Мисогвызывают окисление углеводов главным образом до малата, в небольших количествах до сукцината, фумарата, малата, ацетата и муравьиной кислоты, а также этанола; родов Aspergillusи Penicillium— до глюконата, оксалата и цитрата.
Микробиологический синтез цитрата, глюконата, а-кетоглу- тарата, сукцината, фумарата, малата и ряда других органических кислот обычно осуществляется при интенсивной аэрации. Перечисленные кислоты служат промежуточными продуктами метаболизма соединений углерода, в том числе цикла трикарбоновых кислот.
Большое практическое значение имеет микробиологическое получение цитрата из углеводов с использованием гриба Aspergillus niger,превращающего почти 60% глюкозы в лимонную кислоту. Возможность такого процесса была установлена С. П. Костычевым и В. С. Буткевичем. Сейчас разработан и промышленный способ микробиологического получения лимонной кислоты, необходимой в медицине, фармацевтической, пищевой и химической промышленности, а также при дублении кож, в печатном деле и т. д.
В процессе окисления глюкозы наряду с цитратом всегда образуется глюконат, причем выход последнего зависит от штамма гриба и от pH среды. Попутно выделяются оксалат и сукцинат.
В России, США и Японии налажено производство итаконовой кислоты на основе деятельности Aspergillus terreus. Итаконовая кислота — продукт превращения углеводов при участии и другого гриба рода Aspergillus — A. itaconicus.Итаконовую кислоту применяют в производстве синтетических смол, синтетических волокон, инсектицидов, красителей и других веществ.
В последнее время разработан способ получения цитрата из углеводородов (н-парафинов) с помощью дрожжей рода Candida. Указанные дрожжи используют также для получения изоцитрата, а-кетоглутарата, фумарата, малата и сукцината.
У многих небобовых растений, как древесных и кустарниковых, так и травянистых, также существуют корневые клубеньки, способные связывать молекулярный азот. Фиксация азота в таких случаях, как и у бобовых, основана на симбиозе с прокариотами. У древесной и кустарниковой растительности клубеньки чаще всего образуются азотфиксирующими актиномицетами, у травянистой — бактериями. В большинстве случаев симбионтами деревьев и кустарников служат актиномицеты рода Frankia. Это аэробные организмы с сеп- тированным мицелием, образующим спорангии.
Известны 17 родов древесных и кустарниковых покрытосеменных растений, образующих с Frankia клубеньки. Они относятся к порядкам Casuarinales, Coriariales, Fagales, Cucurbitales, Myricales, Rhamnales и Rosales. Среди растений, которые весьма эффективно связывают азот, казуарина (Casuarina), ольха (Alnus), облепиха (Hippophae), менее эффективны в этом отношении восковница (Myrica), куропаточья трава (Dryas), лох (Elaeagnus) и шефердия (Shepherdia).
Корневые клубеньки древесных растений довольно крупные, обычно они формируются на боковых корнях. Клубеньки бывают двух типов — коралловые (густые сплетения корней, разветвленных наподобие кораллов) и с прорастающими через дольки клубенька корнями (рыхлый пучок утолщенных корней), направленными вверх. Первый тип клубеньков наблюдается у ольхи и облепихи, второй — у казуарины. Установлено, что азотфиксирующие актиномицеты обладают определенной специфичностью к растениям. Например, одна группа Frankia заражает ольху, восковник и «сладкий» папоротник (компо- ния), другая — лох, облепиху и шефердию.
Актиномицеты-симбионты способны инфицировать только паренхимные клетки коры корня. Как и при заражении бобовых, микроорганизм проникает в корни из почвы через корневые волоски, которые в результате скручиваются. В месте инфицирования стенки корневого волоска утолщаются и гифы, проникшие внутрь клетки, покрываются толстым чехлом. По мере продвижения гиф по корневым волоскам чехол утоньшается, и вокруг гиф формируется капсула, которая, как считают, образуется как растением, так и актиномицетом.
Ряд бактерий, усваивающих углеводороды, обладает способностью связывать молекулярный азот атмосферы. Микроорганизмы, усваивающие углеводороды, широко распространены в почвах. В последнее время этой группе микроорганизмов уделяется большое внимание в связи с возможностью использования их для очищения почв и водоемов от загрязнений нефтью и продуктами се переработки. Известны бактерии, использующие такие газообразные углеводороды, как этан, пропан, бутан. Эти микроорганизмы предложено применять для разведки месторождений нефти и газа, а также для борьбы со скоплением метана в шахтах.
Окисляясь, углеводороды не только обеспечивают микроорганизмы энергией, но и служат материалом для синтеза структурных компонентов клетки.
Наиболее энергично воздействует на жиры Pseudomonas fluo- rescens —бесспоровая подвижная палочка, образующая на питательной среде зеленоватый пигмент. В разложении жира также участвуют Pseudomonas pyocyanea, Serratia marcescens,представители родов Bacillus (В. mycoides, В. mesentericus), Clostridium(С. perfringens, С. sporo- genesи др.) и многие другие микроорганизмы. Перечисленные виды не только разлагают жир на глицерин и жирные кислоты, но и окисляют последние до С02 и Н20. В разложении жира и жирных кислот принимают участие мицелиальные грибы родов Aspergillus, Penicilliumи др.
Первая стадия расщеплениям жира - гидролиз, осуществляемый при действии фермента липазы. В результате образуются глицерин и жирные кислоты. Они претерпевают дальнейшие превращения вплоть до полного окисления.
Этиловый спирт окисляется до уксусной кислоты под влиянием уксуснокислых бактерий родов Gluconobacter и Acetobacter. Это грамотринательные хемоорганогетсротрофные, не образующие спор, палочковидные организмы, подвижные или неподвижные.
Уксуснокислые бактерии указанных родов различаются между собой по характеру жгутикования. У представителей рода Gluconobacter клетка двигаются при помощи трех—восьми полярных жгутиков, редко одного, есть и неподвижные формы. Для бактерий рода Acetobacter характерно перитрихальнос жтутикование, но также есть и неподвижные виды.
Уксуснокислые бактерии — строгие аэробы, поэтому они развиваются только на поверхности среды. Им присуще и образование пленок — одни виды организмов образуют тонкие пленки, состоящие из одного слоя клеток, у других пленки более толстые, иногда напоминающие папиросную бумагу. Отдельные виды имеют слизистые, толстые пленки. Уксуснокислые бактерии отличаются высокой устойчивостью к кислотам (могут расти в среде с начальным pH 4, при оптимуме pH 5—6). Виды данной группы микроорганизмов обнаруживают на поверхности растений (цветков, плодов), на разлагающихся растительных остатках и т. д.
Характерная особенность уксуснокислых бактерий — способность превращать этиловый спирт в уксусную кислоту:
Эти организмы используют для производства пищевого уксуса из вина и спирта. Два рода уксуснокислых бактерий различают по степени окисления органических субстратов. Так, бактерии рода Acetobacter (A. peroxydans) способствуют накоплению уксусной кислоты как промежуточного продукта и дальнейшему ее окислению до С02 и Н20 (бактерии еще называют псрсокислитслями). Виды рода Gluconobacter {G. oxydans) вызывают образование уксусной кислоты как конечного продукта реакции, обычно не подвергающегося последующему окислению (бактерии называют недоокислителями). Способность видов рода Acetobacter окислять уксусную кислоту до С02 объясняется наличием в их обмене веществ цикла трикарбоно- вых кислот. Уксуснокислые бактерии способны окислять не только этиловый, но и другие спирты, в том числе алифатические многоатомные.
Растворять (лизировать) бактерии способен только вирулентный фаг. Нередко, однако, бактериальная клетка инфицируется недостаточно активным фагом, который может в ней существовать, не вызывая лизиса. При размножении бактерии инфекционное начало переходит в дочерние клетки. Бактериофаги такого характера называются умеренными, а бактерии — передатчики этих фагов — лизогенными. При определенных условиях лизогенные культуры бактерий могут быть лизированы находящимся в них фагом.
Известны фаги, лизирующие бактерии родов Pseudomonas, Bacillus, Rhizobium, Streptococcus, Staphylococcus, актиномицеты рода Streptomyces; микобактерии рода Mycobacterium и многие другие.